Ciri -ciri Uranus (Planet), Komposisi, Orbit, Pergerakan

Uranus Ia adalah planet ketujuh sistem suria dan tergolong dalam kumpulan planet luar. Di luar orbit Saturnus, Uranus hampir tidak dapat dilihat dengan mata kasar di bawah keadaan yang sangat luar biasa dan perlu mengetahui di mana hendak mencari.

Atas sebab ini, kerana Uranus purba ia tidak dapat dilihat, sehingga ahli astronomi William Herschel menemuinya pada tahun 1781, dengan teleskop yang dia bina. Titik biru kehijauan kecil tidak betul -betul apa yang dicari oleh ahli astronomi. Apa yang dikehendaki oleh Herschel adalah untuk mengesan parallage bintang yang disebabkan oleh pergerakan terjemahan tanah.

Rajah 1. Planet Uranus, 14.5 kali lebih besar daripada bumi. Sumber: Pixabay.

Untuk melakukan ini, saya perlu mencari bintang yang jauh (dan berdekatan) dan memerhatikan bagaimana mereka dilihat dari dua tempat yang berbeza. Tetapi malam musim bunga pada tahun 1781, Herschel melihat titik kecil yang kelihatannya bersinar sedikit lebih daripada yang lain.

Tidak lama kemudian, dia dan ahli astronomi lain meyakinkan diri mereka bahawa ia adalah planet baru dan Herschel dengan cepat menjadi terkenal kerana memperluaskan saiz alam semesta yang diketahui, menaikkan bilangan planet.

Planet baru itu tidak mendapat namanya dengan segera, kerana Herschel enggan menggunakan ketuhanan Yunani atau Rom dan sebaliknya dia membaptisnya sebagai Georgium Sidu atau "Jorge Star" untuk menghormati raja Inggeris ketika itu Jorge III.

Sememangnya, pilihan ini tidak seperti beberapa di benua Eropah, tetapi persoalannya diselesaikan ketika astronomi Jerman.

Menurut mitologi Yunani dan Rom yang lama, Uranus adalah bapa Saturnus (Cronos), yang pada gilirannya adalah bapa Jupiter (Zeus). Komuniti saintifik akhirnya menerima nama ini, kecuali di England, di mana planet ini terus dipanggil "Jorge Star", sekurang -kurangnya hingga 1850.

[TOC]

Ciri -ciri Umum Uranus

Uranus tergolong dalam kumpulan planet luaran sistem solar, menjadi planet ketiga dalam saiz, selepas Saturnus dan Musytari. Ia bersama -sama dengan Neptun.

Semasa di Musytari dan Saturn, hidrogen dan helium mendominasi, gergasi ais krim seperti Uranus mengandungi unsur -unsur yang lebih berat seperti oksigen, karbon, nitrogen dan sulfur. 

Sudah tentu, Uranus juga mempunyai hidrogen dan helium, tetapi terutamanya di atmosferinya. Dan ia juga mengandungi ais, walaupun tidak semuanya adalah air: terdapat ammonia, metana dan sebatian lain. 

Tetapi dalam apa jua keadaan, suasana Uranus adalah salah satu yang paling beku dari semua dalam sistem suria. Suhu di sana dapat mencapai -224 ºC.

Walaupun gambar menunjukkan album biru yang jauh dan misteri, terdapat banyak ciri yang lebih mengejutkan. Salah satu daripada mereka adalah tepat warna biru, yang disebabkan oleh metana atmosfera, yang menyerap cahaya merah dan mencerminkan biru.

Uranus kelihatan biru oleh gas metana atmosferanya, yang menyerap cahaya merah dan mencerminkan cahaya biru

Di samping itu Uranus mempunyai:

-Medan magnet sendiri dengan sikap asimetrik. 

-Banyak bulan.

-Sistem yang lebih redup daripada Saturnus.

Tetapi pasti apa yang menarik perhatian yang paling banyak adalah giliran retrograde pada paksi putaran yang benar -benar cenderung, sehingga tiang Uranus terletak di mana khatulistiwa orang lain, seolah -olah berpaling ke tepi.

Rajah 2. Kecenderungan paksi putaran uranus. Sumber: NASA.

Dengan cara ini, bertentangan dengan apa yang dicadangkan oleh Rajah 1, Uranus bukanlah sebuah planet yang aman atau membosankan. The Voyager, siasatan yang memperoleh imej, sesuai untuk tempoh yang jarang berlaku dalam iklim yang aman.

Angka berikut menunjukkan kecenderungan paksi uranus dalam 98º dalam perbandingan global antara semua planet. Di Uranus, tiang -tiang yang menerima panas yang paling panas, bukannya Ecuador.

Rajah 3. Paksi putaran planet sistem solar. Sumber: NASA.

Ringkasan ciri -ciri fizikal utama planet ini

-Misa: 8.69 x 10²⁵ kg.

-Radio: 2.5362 x 10⁴   km

-Bentuk: Pelacur.

-Jarak purata ke matahari: 2.87 x 10⁹ km

-Kecenderungan orbit: 0.77º Mengenai satah ekliptik.

-Suhu: Antara -220 dan -205.2 ºC kira -kira.

-Graviti: 8.69 m/s²

-Medan magnet sendiri: Yeah.

-Atmosfera: Ya, hidrogen dan helium

-Ketumpatan: 1290 kg/m³

-Satelit: 27 dengan penetapan setakat ini.

-Cincin: Ya, kira -kira 13 ditemui setakat ini.

Pergerakan Terjemahan

Uranus, seperti planet -planet besar, bertukar menjadi megah di sekitar matahari, mengambil kira -kira 84 tahun untuk menyelesaikan orbit. 

Rajah 4. Orbit Uranus (merah) di sekitar matahari. Sumber: Wikimedia Commons. Simulasi asal = todd k. Timberlake Pengarang Simulasi Java Easy = Francisco Esquembre/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Orbit Uranus sangat elips dan pada dasarnya menunjukkan beberapa percanggahan dengan orbit yang dikira untuknya dari undang -undang Newton dan Kepler, oleh ahli matematik yang hebat Pierre de LaPlace pada tahun 1783. 

Anda boleh melayani anda: Undang -undang Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Beberapa waktu kemudian, pada tahun 1841, Astronomi Bahasa Inggeris. 

Pada tahun 1846, ahli matematik Perancis Urbain Le Verrier menyempurnakan pengiraan orbit yang mungkin dari planet yang tidak diketahui dan menyerahkannya kepada ahli astronomi Jerman Johann Gottfried Galle di Berlin. Neptune segera muncul di teleskopnya untuk pertama kalinya, di tempat yang ditunjukkan oleh saintis Perancis. 

Rajah 5. Di sebelah kiri Sir William Herschel (1738-1822) dan di Urbain Le Verrier yang betul (1811-1877). Sumber: Wikimedia Commons.

Bila dan bagaimana untuk memerhatikan uranus

Uranus sukar diperhatikan dengan mata kasar kerana ia sangat jauh dari bumi. Sebaik sahaja ia memberikan magnitud 6, apabila ia lebih cerah dan diameter 4 saat arka (Musytari mempunyai kira -kira 47º apabila kelihatan lebih baik).

Dengan langit gelap yang sangat jelas, tanpa lampu buatan dan mengetahui terlebih dahulu di mana hendak melihat, mungkin untuk melihatnya dengan mata kasar. 

Walau bagaimanapun, peminat astronomi boleh meletakkannya dengan bantuan huruf langit yang terdapat di internet dan instrumen, yang bahkan boleh menjadi teropong berkualiti tinggi. Walaupun begitu, ia akan kelihatan seperti titik biru tanpa butiran lanjut.

Rajah 6. Uranus dapat dilihat sebagai titik biru kecil dengan bantuan teleskop dan huruf langit. Sumber: Pexels.

Untuk melihat 5 bulan utama Uranus, teleskop besar diperlukan. Butiran planet ini dapat diperhatikan dengan teleskop sekurang -kurangnya 200 mm. Instrumen yang lebih kecil hanya mendedahkan album biru kehijauan kecil, namun patut dicuba, mengetahui bahawa di sana, setakat ini, menyembunyikan begitu banyak keajaiban.

Uranus berdering

Pada tahun 1977 Uranus melewati bintang dan menyembunyikannya. Pada masa itu, bintang itu berkedip beberapa kali, sebelum dan selepas penyembunyian. Kelipan itu disebabkan oleh lulus.

Semua planet luar mempunyai sistem cincin, walaupun tidak melebihi keindahan cincin Saturnus, namun orang -orang Uranus sangat menarik.

The Voyager 2 Probe menemui lebih banyak cincin dan mendapat gambar yang sangat baik. Pada tahun 2005, Teleskop Angkasa Hubble juga menemui 2 lagi cincin luaran. 

Perkara yang membentuk cincin uranus gelap, mungkin batu dengan kandungan karbon yang tinggi dan hanya cincin paling luar yang kaya serbuk.

Cincin disimpan dalam bentuk terima kasih kepada Satelit Gembala Uranus, yang tindakan graviti menentukan bentuknya. Mereka juga sangat nipis, oleh itu satelit yang merumput adalah bulan yang agak kecil.

Sistem cincin adalah struktur yang agak rapuh dan sedikit berkekalan, sekurang -kurangnya dari sudut pandangan masa astronomi.

Zarah -zarah yang membentuk cincin bertabrakan secara berterusan, menggosok dengan atmosfera Uranus runtuh mereka dan juga sinaran suria yang berterusan merosot mereka.

Oleh itu, kegigihan cincin bergantung kepada fakta bahawa bahan baru datang kepada mereka, dari pemecahan satelit untuk kesan dengan asteroid dan komet. Seperti cincin Saturnus, para astronom percaya bahawa mereka baru -baru ini dan asal usul mereka adalah tepat dalam perlanggaran ini.

Rajah 7. Terdapat hubungan yang sangat erat antara cincin uranus dan satelit gembala, ini biasa di planet dengan sistem cincin. Sumber: Wikimedia Commons. TRASSIORF / Domain Awam.

Gerakan Rotator

Di antara semua ciri -ciri Uranus, ini adalah yang paling menakjubkan, kerana planet ini mempunyai putaran retrograde; iaitu, dengan cepat dipecahkan ke arah yang bertentangan bagaimana planet -planet lain (kecuali Venus) melakukannya, mengambil masa lebih dari 17 jam untuk membuat pulangan. Kelajuan seperti itu berbeza dengan kesederhanaan Uranus semasa melancong orbitnya.

Di samping itu, paksi putaran begitu cenderung sehingga nampaknya planet itu berubah, seperti yang dapat dilihat dalam animasi Rajah 2. Para saintis planet percaya bahawa kesan kolosal mengubah paksi putaran planet ke kedudukannya sekarang.

Boleh melayani anda: Goniometer: Sejarah, Bahagian, Operasi, Kegunaan, JenisRajah 8. Pusingan retrograde dan kecenderungan paksi uranus disebabkan oleh kesan kolosal yang berlaku berjuta -juta tahun yang lalu. Sumber: NASA.

Stesen di Uranus

Ini kerana kecenderungan aneh ini bahawa stesen -stesen di Uranus sangat melampau dan menimbulkan variasi iklim yang besar.

Sebagai contoh, semasa solstis salah satu tiang menunjukkan terus ke matahari, sementara yang lain melakukannya ke ruang angkasa. Pengembara sampingan yang diterangi akan memerhatikan bahawa selama 21 tahun matahari tidak naik atau dipakai, sementara tiang bertentangan terperangkap dalam kegelapan.

Dan sebaliknya, dalam ekuinoks matahari berada di atas Ecuador planet dan kemudian keluar dan menyembunyikan sepanjang hari, yang berlangsung sekitar 17 jam.

Terima kasih kepada siasatan Voyager 2, diketahui bahawa pada masa ini hemisfera selatan Uranus diarahkan ke musim sejuk, sementara utara pergi ke musim panas, yang akan berlangsung pada tahun 2028.

Rajah 9. Variasi bermusim dalam uranus yang dilihat oleh pengembara hipotesis. Sumber: Benih, m. Sistem solar.

Oleh kerana Uranus mengambil masa 84 tahun untuk mengembara orbitnya di sekitar matahari dan jauh dari bumi, difahami bahawa banyak variasi iklim planet masih belum diketahui. Kebanyakan data yang ada berasal dari misi Voyager yang disebutkan di atas tahun 1986 dan pemerhatian yang dibuat melalui teleskop ruang Hubble.

Komposisi

Uranus bukan gergasi gas, tetapi gergasi ais. Dalam bahagian yang didedikasikan untuk ciri.

Sebenarnya, bahagian yang baik dari Musytari dan Saturnus agak cair daripada soda, tetapi Uranus dan Neptunus mengandungi banyak ais, bukan hanya air, tetapi sebatian lain.

Dan kerana jisim uranus lebih rendah, di dalamnya tidak ada tekanan yang menimbulkan pembentukan hidrogen cecair, jadi ciri -ciri Musytari dan Saturnus. Apabila hidrogen ditemui di negeri ini, ia bertindak sebagai logam, yang berasal dari medan magnet yang sengit dari kedua -dua planet ini.

Uranus juga mempunyai medan magnetnya sendiri, di mana terdapat skema dalam Rajah 12, walaupun ingin tahu garis medan tidak melalui pusatnya, seperti dalam kes bumi, tetapi mereka kelihatannya berasal dari titik lain yang dipindahkan dari sana.

Kemudian, di atmosfera Uranus terdapat hidrogen dan helium molekul, dengan peratusan kecil metana, yang bertanggungjawab untuk warna birunya, kerana sebatian ini menyerap panjang gelombang gelombang gelombang.

Tubuh planet seperti itu terdiri daripada ais, bukan hanya air, tetapi ammonia dan metana.

Ini adalah masa untuk menyerlahkan perincian penting: Apabila saintis planet bercakap tentang "ais", mereka tidak merujuk kepada air beku yang kita masukkan untuk menyejukkannya.

"Ais" planet ais krim berada di bawah tekanan besar dan suhu tinggi, sekurang -kurangnya beberapa ribu darjah, jadi ia tidak mempunyai persamaan dengan apa yang disimpan dalam peti sejuk, kecuali komposisi.

Berlian di Uranus

Adakah mungkin untuk menghasilkan berlian dari metana? Kajian makmal yang dijalankan di Jerman, di makmal Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, menunjukkan bahawa ya, selagi mereka mempunyai keadaan dan suhu yang mencukupi.

Dan keadaan ini wujud di dalam Uranus, jadi simulasi komputer menunjukkan bahawa metana cho₄ Ia memisahkan membentuk sebatian lain. 

Karbon yang hadir dalam molekul metana dicetuskan dan menjadi tidak kurang dari berlian. Ketika mereka bergerak ke arah pedalaman planet ini, kristal mematikan haba dengan geseran dan berkumpul di nukleus planet ini (lihat bahagian berikut).

Dianggarkan bahawa berlian yang terbentuk dapat mencapai sehingga 200 kg, walaupun tidak dapat mengesahkannya, sekurang -kurangnya dalam masa terdekat.

Struktur dalaman

Dalam rajah yang ditunjukkan di bawah kita mempunyai struktur Uranus dan lapisannya, yang komposisinya disebut secara ringkas di bahagian sebelumnya:

-Atmosfera atas.

-Lapisan pertengahan yang kaya dengan hidrogen molekul dan helium, dalam jumlah ketebalan atmosfera adalah kira -kira 7.500 km.

-Mantel berdasarkan ais (yang sudah kita ketahui tidak seperti ais biasa di bumi), dengan ketebalan 10.500 km.

-Inti berbatu yang diperbuat daripada besi, nikel dan silikat 7.Radio 500 km.

Boleh melayani anda: 31 jenis daya dalam fizik dan ciri mereka

Bahan "berbatu" nukleus tidak seperti batu -batu di bumi, kerana di tengah -tengah planet tekanan dan suhu terlalu tinggi sehingga "batu" kelihatan seperti orang yang kita tahu, tetapi sekurang -kurangnya komposisi kimia i tidak mesti berbeza.

Rajah 10. Struktur dalaman Uranus. Sumber: Wikimedia Commons.

Uranus Natural Satellites

Uranus mempunyai 27 satelit yang ditetapkan setakat ini, dilantik sebagai watak William Shakespeare dan Alexander Pope, terima kasih kepada John Herschel, anak lelaki William Herschel, penemu planet ini.

Terdapat 5 bulan utama yang ditemui oleh pemerhatian oleh teleskop, tetapi tidak ada suasana, walaupun diketahui bahawa mereka mempunyai air beku. Semuanya agak kecil, kerana massa gabungan mereka tidak sampai di tengah -tengah Triton, salah satu bulan Neptunus, Planet Twin Uranus.

Yang terbesar dari mereka ialah Titania, yang diameternya adalah 46% dari bulan, diikuti oleh Oberon. Kedua -dua satelit ditemui oleh William Herschel pada tahun 1787. Ariel dan Umbriel dikenali pada pertengahan abad ke -19 oleh William Lassell, seorang ahli astronomi amatur yang juga membina teleskopnya sendiri.

Miranda, bulan utama kelima Uranus, dengan hanya 14% dari diameter bulan, ditemui pada abad kedua puluh oleh Gerard Kuiper. Dengan cara ini, dengan nama ahli astronomi yang luar biasa ini, tali pinggang Kuiper juga dibaptiskan dalam sistem suria.

Rajah 11. 5 bulan utama Uranus, planet itu sendiri dan puck bulan kecil. Dari kiri ke kanan Uranus di Blue, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania Yang Terbesar dan Overthon. Sumber: Wikimedia Commons.

Permukaan Miranda sangat lasak kerana kemungkinan kesan dan aktiviti geologi yang luar biasa.

Satelit lain lebih kecil dan mereka saling mengenali terima kasih kepada Voyager 2 dan Teleskop Angkasa Hubble. Bulan -bulan ini sangat gelap, mungkin kerana banyak kesan yang menguap bahan permukaan dan menumpukan perhatiannya ke atasnya. Juga untuk radiasi sengit yang mereka tertakluk.

Rajah 7 muncul nama -nama beberapa dari mereka dan tindakan mereka untuk mengekalkan sistem cincin.

Pergerakan satelit Uranus ditadbir oleh daya pasang surut, serta sistem Bumi-Luna. Dengan cara ini, tempoh putaran dan terjemahan satelit adalah sama, dan selalu menunjukkan wajah yang sama ke planet ini.

Medan magnet 

Uranus mempunyai medan magnet dengan kira -kira 75 % intensiti tanah, menurut magnetometri probe Voyager 2. Memandangkan bahagian dalam planet ini tidak memenuhi syarat -syarat yang diperlukan untuk menghasilkan hidrogen logam, saintis percaya bahawa terdapat cecair pemandu lain yang menjana bidang.

Dalam angka berikut, medan magnet planet Jovian diwakili. Semua bidang menyerupai tahap tertentu yang menghasilkan magnet magnet bar di tengah, juga Bumi.

Tetapi dipole di Uranus tidak berada di tengah -tengah, ataupun Neptunus sama ada, tetapi dipindahkan ke arah Kutub Selatan dan sangat cenderung berkenaan dengan paksi putaran, dalam hal Uranus.

Rajah 12. Skim medan magnet untuk planet Jovian. Bidang Uranus dipindahkan dari pusat dan paksi membentuk sudut yang ditandakan dengan paksi putaran. Sumber: Benih, m. Sistem solar.

Sekiranya Uranus menghasilkan medan magnet, mesti ada kesan dinamo terima kasih kepada cecair gerakan. Pakar percaya bahawa ia adalah badan air dengan metana dan ammonia dibubarkan, cukup mendalam.

Dengan tekanan dan suhu pedalaman Uranus, cecair ini akan menjadi konduktor elektrik yang baik. Kualiti ini, bersama -sama dengan putaran pesat planet ini dan penghantaran haba oleh perolakan, adalah faktor yang mampu menghasilkan medan magnet.

Misi ke Uranus

Uranus sangat jauh dari bumi, jadi pada mulanya penerokaan hanya melalui teleskop. Nasib baik, siasatan Voyager cukup mendekati, untuk mengumpulkan maklumat melumpuhkan tentang planet yang tidak diketahui ini sehingga baru -baru ini.

Dianggap bahawa misi Cassini, yang telah dilancarkan untuk belajar Saturnus, dapat sampai ke Uranus, tetapi ketika bahan bakarnya habis mereka yang bertanggungjawab untuk misi itu membuatnya hilang di dalam Saturnus pada tahun 2017.

Siasatan itu mengandungi unsur -unsur radioaktif, yang terhempas melawan Titan, salah satu bulan Saturnus, dapat mencemarkan dunia ini, yang mungkin menempatkan beberapa jenis kehidupan primitif.

Teleskop Angkasa Hubble juga menawarkan maklumat penting dan mendedahkan kewujudan cincin baru pada tahun 2005.

Selanjutnya kepada Misi Voyager, beberapa misi yang tidak dapat dijalankan telah dicadangkan, sejak penerokaan Marikh dan bahkan Jupiter dianggap sebagai keutamaan bagi agensi -agensi angkasa di seluruh dunia.

Voyager

Misi ini terdiri daripada melancarkan dua probe: Voyager 1 dan Voyager 2. Pada dasarnya mereka hanya akan sampai ke Musytari dan Saturnus, tetapi setelah melawat planet -planet ini, probe terus ke planet ais.

Voyager 2 tiba di Uranus pada tahun 1986, dan banyak data yang setakat ini berasal dari siasatan itu. 

Dengan cara ini, maklumat dicapai pada komposisi atmosfera dan struktur lapisan yang ditemui cincin tambahan, mengkaji bulan -bulan utama Uranus, menemui 10 lagi bulan dan mengukur medan magnet planet ini.

Beliau juga menghantar banyak imej berkualiti tinggi, baik dari planet ini dan permukaan bulan mereka, penuh dengan kawah impak.

Siasatan itu pergi ke Neptunus dan akhirnya masuk ke ruang interstellar.

Rujukan

1. N+1. 200 kilogram berlian di Uranus dan Neptunus. Diperolehi dari: NMAS1.org.
2. Powell, m. Planet mata telanjang di langit malam (dan bagaimana mengenalinya). Pulih dari: nakedeyeplanets.com.
3. Benih, m. 2011.Sistem solar. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
4. Wikipedia. Cincin planet. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Anneaux d'Aranus. Pulih dari: sejuk.Wikipedia.org.
6. Wikipedia. Eksplorasi Uranus. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Urano (planet). Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.